專利名稱:一種桉木溶解漿及其生產方法
技術領域:
本發明涉及一種纖維素紙漿,尤其是涉及一種桉木溶解漿,本發明還涉及一種纖維素紙漿的生產方法,尤其是涉及一種桉木溶解漿的生產方法。
背景技術:
普通的化學法制漿是在制漿過程中除去植物纖維原料中的木素,盡可能地保留纖維素和半纖維素;而溶解漿則要求在制漿過程中除去木素和半纖維素,只保留纖維素,因此,早期的溶解漿是采用纖維素含量高的棉短絨生產。由于社會經濟的快速發展,人民生活水平不斷提高,資源的消耗量也快速增長,特別是紡織業粘膠、纖維素醚以及硝化生產領域的原材料消耗也快速增長。目前棉短絨所制得的溶解漿量遠不能滿足紡織溶解漿、硝化溶解漿、醋酸溶解漿、纖維素醚領域的需求。隨著溶解漿需求量的增長,目前生產原料以木材為主,國內還有以竹子為原料生產粘膠纖維漿粕的企業。專利CN1247250A公開了一種桉樹溶解漿粕的制漿方法,以桉樹木片為原料包括
1)桉樹木片制漿原料中加入聚氧乙烯醚表面活性劑0.1-0.#t%,加熱進行蒸汽預水解;
2)蒸汽預水解后的桉樹片,加入0.05-0. 20%蒽醌及氫氧化鈉和硫化鈉,加熱進行蒸煮,結合C/D,E1, D1, E2, D2,二氧化氯多段漂白而成。以上發明采用含元素氯漂白工藝,廢水難以處理,對環境污染大。
發明內容
為了克服現有技術的缺陷,本發明所要解決的技術問題是,提供一種性能優良的桉木溶解漿;為此,本發明還要提供一種該桉木溶解漿的清潔生產方法。為解決上述技術問題,本發明的溶解漿由桉木木片經蒸汽預水解至P-因子為 300 800、硫酸鹽法蒸煮、氧脫木素、DqEopD1漂白而制得,白度不低于88%、甲種纖維素不低于94. 5%、多戊糖不高于3. 0%、動力粘度值為9 25mPa. s、灰分不高于0. 1%、鐵含量不高于 15mg · kg 1O為了得到上述桉木溶解漿,本發明的制造方法包括以下步驟
(1)桉木木片裝入蒸煮鍋內,木片經過蒸汽預水解,蒸汽預水解P-因子為300 800;
(2)經步驟(1)作業后的木片在蒸煮鍋中,充入135°C 145°C的蒸煮液,中和預水解產生的酸性物質并對木片進行初級蒸煮,本步驟使用的蒸煮液硫化度為15% 30%、以氧化鈉計算的有效堿用量為絕干木片重量的6% 10% ;
(3)利用145°C 170°C的蒸煮液將步驟O)加入的蒸煮液置換入至少一個黑液槽中,本步驟使用的蒸煮液硫化度為15% 30%、以氧化鈉計算的有效堿用量為絕干木片重量的8% 11% ;
(4)將步驟(3)加入蒸煮鍋中的蒸煮液加熱升溫,達到160°C 170°C溫度后,停止升溫進入保溫階段,待H因子達到500 1000時,完成本步驟;
(5)將步驟(4)所得漿料,用洗漿過濾黑液將步驟C3)加入蒸煮鍋內的蒸煮液置換入至少一個黑液槽中,使蒸煮鍋內的漿料溫度低于100°c ;
(6)將步驟( 所得漿料,送入噴放鍋內,經黑液提取、篩選制得桉木預水解本色漿;
(7)步驟(6)所得桉木預水解本色漿,經氧脫木素后,進行DtlEopD1漂白;
(8)漂白后漿料進行洗滌干燥處理成桉木溶解漿。優選,步驟(1)所述蒸汽預水解的工藝條件為桉木木片裝鍋后用蒸汽在25 40 min升溫至160 175°C,在160 175°C條件下保溫至預水解P-因子達到300 800。優選,步驟C3)所述蒸煮液置換入至少一個黑液槽中為低于100°C的蒸煮液進入第一黑液槽,不低于100°c的蒸煮液進入第二黑液槽。優選,步驟( 所述蒸煮液置換入至少一個黑液槽中為不低于160°C的進入第三黑液槽、140°C 160°C的進入第四黑液槽、而小于140°C的進入第五黑液槽或第二黑液槽。優選,步驟(2)所述135°C 145°C的蒸煮液為第二黑液槽和/或第五黑液槽內的黑液與堿液的混合液,所述堿液為商品堿或堿回收過程中得到的苛化堿。優選,步驟(3)所述145°C 170°C的蒸煮液為第三黑液槽和/或第四黑液槽內的黑液與堿液的混合液,所述堿液為商品堿或堿回收過程中得到的苛化堿。優選,步驟(7)所述氧脫木素的工藝條件為NaOH用量為絕干紙漿重量的1. 0% 3. 5%、氧氣壓力1. (Tl. 5 MPa, MgSO4用量為絕干紙漿重量的0. 1% 0. 5%、氧脫木素漿料濃度8% 12%、溫度80 100°C、時間30 90 min。優選,步驟(7)所述DtlEopD1漂白,Dtl段的工藝條件為=ClO2用量為絕干紙漿重量的 0. 5% 1. 5%,漂白漿濃8% 12%,時間30 120min,溫度60 95°C,用硫酸調節使漂白終點pH值彡2. 6 ;Eqp段的工藝條件為=NaOH用量為絕干紙漿重量的0. 5% 2. 5%,H2O2用量為絕干紙漿重量的0. 5% 1. 5%, O2壓力1. (Tl. 5MPa,漂白漿濃8% 12%,時間60 90min, 溫度75 95°C,漂白終點pH值不低于11 段的工藝條件為用量為絕干紙漿重量的0. 2% 1%,漂白漿濃8% 12%,時間60 150min,溫度60 95°C,用硫酸調節使漂白終點PH值為3.0 5. 5。以上優選方案可以單獨實施,也可兩個及兩個以上方案組合實施。本發明的有益效果是因采用蒸汽預水解、氧脫木素、無元素氯漂白,廢水和廢氣的產生量少,污染負荷低,易于處理,對環境影響小,所得產品質量易于控制、能很好地滿足質量標準和用戶要求;能回收蒸煮過程中的能量,能耗較低。因采用二氧化氯漂白,有效降低了漿料中灰鐵等重金屬離子含量,提高漿料的反應性能。
具體實施例方式實施例1:
桉木木片裝入蒸煮鍋后,用蒸汽在25min升溫至160°C,進行蒸汽預水解,在最高溫度下保溫至預水解P-因子達到300。經預水解作業后的木片在蒸煮鍋中,充入135°C 145°C 的蒸煮液,中和預水解產生的酸性物質并對木片進行初級蒸煮,本步驟所用的蒸煮液為后述第五黑液槽內的黑液與商品堿及硫化堿的混合液,硫化度為30%、以氧化鈉計算的有效堿用量為絕干木片重量的10%。利用145°C 170°C的蒸煮液將初級蒸煮作業后的木片中的蒸煮液置換出來,低于100°C的蒸煮液進入第一黑液槽,不低于100°C的蒸煮液進入第二黑液槽,本步驟使用的蒸煮液為后述第三黑液槽的黑液與商品堿的混合液,硫化度為15 %、以氧化鈉計算的有效堿用量為絕干木片重量的8%。對蒸煮鍋中的蒸煮液加熱升溫,達到170°C 溫度后,停止升溫進入保溫階段,待H因子達到1000時,用洗漿過濾黑液將加入蒸煮鍋內的蒸煮液置換出來,使蒸煮鍋內的漿料溫度低于100°C,不低于160°C的進入第三黑液槽、 140°C 160°C的進入第四黑液槽、而低于140°C的進入第五黑液槽或第二黑液槽。蒸煮完成后將所得漿料,送入噴放鍋內,經黑液提取、篩選制得桉木預水解本色漿。所得桉木預水解本色漿經氧脫木素處理,氧脫木素的工藝條件為NaOH用量為絕干紙漿重量的1.0%、氧氣壓力為1. 0 MPa、MgS04用量為絕干紙漿重量的0. 1%、氧脫木素漿料濃度12%、溫度100°C、 時間30 ;氧脫木素后漿料經DtlEopD1漂白,Dtl段工藝條件為=ClO2用量為絕干紙漿重量的
0.5%,漂白漿濃12%,時間120min,溫度60°C,用硫酸調節使漂白終點pH值為2. 4 ;EQP段的工藝條件為=NaOH用量為絕干紙漿重量的2. 5%,H2O2用量為絕干紙漿重量的1. 5%,O2壓力
1.5MPa,漂白漿濃12%,時間60min,溫度95°C,漂白終點pH值11. 5諷段的工藝條件為=ClO2 用量為絕干紙漿重量的1%,漂白漿濃8%,時間150min,溫度60°C,用硫酸調節使漂白終點pH 值為3.0。實施例2:
桉木木片裝入蒸煮鍋后,用蒸汽在40 min升溫至175°C,進行蒸汽預水解,在最高溫度下保溫至預水解P-因子達到800。經預水解作業后的木片在蒸煮鍋中,充入135°C 145°C 的蒸煮液,中和預水解產生的酸性物質并對木片進行初級蒸煮,本步驟所用的蒸煮液為后述第二黑液槽內的黑液與堿回收過程中得到的苛化堿的混合液,硫化度為15%、以氧化鈉計算的有效堿用量為絕干木片重量的6%。利用145°C 160°C的蒸煮液將初級蒸煮作業后的木片中的蒸煮液置換出來,低于100°C的蒸煮液進入第一黑液槽,不低于100°C的蒸煮液進入第二黑液槽,本步驟使用的蒸煮液為后述第四黑液槽內的黑液與堿回收過程中得到的苛化堿的混合液,硫化度為30%、以氧化鈉計算的有效堿用量為絕干木片重量的11%。對蒸煮鍋中的蒸煮液加熱升溫,達到160°C溫度后,停止升溫進入保溫階段,待H因子達到500時, 用洗漿過濾黑液將加入蒸煮鍋內的蒸煮液置換出來,使蒸煮鍋內的漿料溫度低于100°C,不低于160°C的進入第三黑液槽、140°C 160°C的進入第四黑液槽、而低于140°C的進入第五黑液槽或第二黑液槽。蒸煮完成后將所得漿料,送入噴放鍋內,經黑液提取、篩選制得桉木預水解本色漿。所得桉木預水解本色漿經氧脫木素處理,氧脫木素的工藝條件為=NaOH用量為絕干紙漿重量的3. 5%、氧氣壓力為1. 5 MPa, MgSO4用量為絕干紙漿重量的為0. 5%、氧脫木素漿料濃度8%、溫度80°C、時間90 min;氧脫木素后漿料經DtlEopD1漂白,Dtl段工藝條件為=CW2用量為絕干紙漿重量的1. 5%,漂白漿濃8%,時間30min,溫度95°C,用硫酸調節使漂白終點PH值為2. 5 ;Eop段的工藝條件為=NaOH用量為絕干紙漿重量的0. 5%,H2O2用量為絕干紙漿重量的0. 5%,O2壓力1. 0,漂白漿濃8%,時間90min,溫度75°C,漂白終點pH值 11 ;Dl段的工藝條件為CW2用量為絕干紙漿重量的0. 2%,漂白漿濃12%,時間60min,溫度 950C,用硫酸調節使漂白終點pH值為5. 5。實施例3:
桉木木片裝入蒸煮鍋后,用蒸汽在35 min升溫至167°C,進行蒸汽預水解,在最高溫度下保溫至預水解P-因子達到550。經預水解作業后的木片在蒸煮鍋中,充入135°C 145°C 的蒸煮液,中和預水解產生的酸性物質并對木片進行初級蒸煮,本步驟所用的蒸煮液為后述第二黑液槽和第五黑液槽內的黑液與商品堿、堿回收過程中得到的苛化堿的混合液,硫化度為20%、以氧化鈉計算的有效堿用量為絕干木片重量的8%。利用145°C 168°C的蒸煮液將初級蒸煮作業后的木片中的蒸煮液置換出來,低于100°C的蒸煮液進入第一黑液槽, 不低于100°C的蒸煮液進入第二黑液槽,本步驟使用的蒸煮液為后述第三黑液槽和第四黑液槽內的黑液與商品堿、堿回收過程中得到的苛化堿的混合液,硫化度為25%、以氧化鈉計算的有效堿用量為絕干木片重量的9. 5%。對蒸煮鍋中的蒸煮液加熱升溫,達到168°C溫度后,停止升溫進入保溫階段,待H因子達到700時,用洗漿過濾黑液將加入蒸煮鍋內的蒸煮液置換出來,使蒸煮鍋內的漿料溫度低于100°C,不低于160°C的進入第三黑液槽、140°C 160°C的進入第四黑液槽、而低于140°C的進入第五黑液槽或第二黑液槽。蒸煮完成后將所得漿料,送入噴放鍋內,經黑液提取、篩選制得桉木預水解本色漿。所得桉木預水解本色漿經氧脫木素處理,氧脫木素的工藝條件為NaOH用量為絕干紙漿重量的2%、氧氣壓力1. 3 MPa、MgS04用量為絕干紙漿重量的0. 3%、氧脫木素漿料濃度10%、溫度90°C、時間60 min ;氧脫木素后漿料經DtlEopD1漂白,D0段工藝條件為C102用量為絕干紙漿重量的1%,漂白漿濃 10%,時間90min,溫度80°C,用硫酸調節使漂白終點pH值為2. 4 ;Eqp段的工藝條件為NaOH 用量為絕干紙漿重量的1. 5%,H2O2用量為絕干紙漿重量的1%,O2壓力1. 25MPa,漂白漿濃 10%,時間75min,溫度85°C,漂白終點pH值11. 6 段的工藝條件為C102用量為絕干紙漿重量的0. 7%,漂白漿濃10%,時間90min,溫度80°C,用硫酸調節使漂白終點pH值為4。實施例4
桉木木片裝入蒸煮鍋后,用蒸汽在30 min升溫至165°C,進行蒸汽預水解,在最高溫度下保溫至預水解P-因子達到450。經預水解作業后的木片在蒸煮鍋中,充入135°C 145°C的蒸煮液,中和預水解產生的酸性物質并對木片進行初級蒸煮,本步驟所用的蒸煮液為后述第二黑液槽或第五黑液槽內的黑液與堿回收過程中得到的苛化堿的混合液,硫化度為23%、以氧化鈉計算的有效堿用量為絕干木片重量的7%。利用145°C 170°C的蒸煮液將初級蒸煮作業后的木片中的蒸煮液置換出來,低于100°C的蒸煮液進入第一黑液槽,不低于100°C的蒸煮液進入第二黑液槽,本步驟使用的蒸煮液為后述第三黑液槽或第四黑液槽內的黑液與堿回收過程中得到的苛化堿的混合液,硫化度為對%、以氧化鈉計算的有效堿用量為絕干木片重量的9. 5%。對蒸煮鍋中的蒸煮液加熱升溫,達到168°C溫度后,停止升溫進入保溫階段,待H因子達到800時,用洗漿過濾黑液將加入蒸煮鍋內的蒸煮液置換出來, 使蒸煮鍋內的漿料溫度低于100°C,不低于160°C的進入第三黑液槽、140°C 160°C的進入第四黑液槽、而低于140°C的進入第五黑液槽或第二黑液槽。蒸煮完成后將所得漿料,送入噴放鍋內,經黑液提取、篩選制得桉木預水解本色漿。所得桉木預水解本色漿經氧脫木素處理,氧脫木素的工藝條件為=NaOH用量為絕干紙漿重量的2. 5%、氧氣壓力1. 2 10^、1%304用量為絕干紙漿重量的0. 4%、氧脫木素漿料濃度10. 6%、溫度95°C、時間80 min ;氧脫木素后漿料經DqEopD1漂白,Dq段工藝條件為用量為絕干紙漿重量的1. 2%,漂白漿濃10%,時間55min,溫度70°C,用硫酸調節使漂白終點pH值為2. 6 ;EQP段的工藝條件為NaOH用量為絕干紙漿重量的2%,H2O2用量為絕干紙漿重量的1. 2%,O2壓力1. 2MPa,漂白漿濃10. 6%,時間70min,溫度85°C,漂白終點pH值11. 3 ;Dl段的工藝條件為C102用量為絕干紙漿重量的0. 4%,漂白漿濃11%,時間75min,溫度80°C,用硫酸調節使漂白終點pH值為4. 5。實施例5:
桉木木片裝入蒸煮鍋后,用蒸汽在35 min升溫至168°C,進行蒸汽預水解,在最高溫度下保溫至預水解P-因子達到350。經預水解作業后的木片在蒸煮鍋中,充入135°C 145°C 的蒸煮液,中和預水解產生的酸性物質并對木片進行初級蒸煮,本步驟所用的蒸煮液為后述第五黑液槽內的黑液與堿回收過程中得到的苛化堿的混合液,硫化度為20%、以氧化鈉計算的有效堿用量為絕干木片重量的9%。利用145°C 165°C的蒸煮液將初級蒸煮作業后的木片中的蒸煮液置換出來,低于100°C的蒸煮液進入第一黑液槽,不低于100°C的蒸煮液進入第二黑液槽,本步驟使用的蒸煮液為后述第三黑液槽和第四黑液槽內的黑液與商品堿、 堿回收過程中得到的苛化堿的混合液,硫化度為對%、以氧化鈉計算的有效堿用量為絕干木片重量的9%。對蒸煮鍋中的蒸煮液加熱升溫,達到165°C溫度后,停止升溫進入保溫階段,待H因子達到600時,用洗漿過濾黑液將加入蒸煮鍋內的蒸煮液置換出來,使蒸煮鍋內的漿料溫度低于100°C,不低于160°C的進入第三黑液槽、140°C 160°C的進入第四黑液槽、而低于140°C的進入第五黑液槽或第二黑液槽。蒸煮完成后將所得漿料,送入噴放鍋內, 經黑液提取、篩選制得桉木預水解本色漿。所得桉木預水解本色漿經氧脫木素處理,氧脫木素的工藝條件為=NaOH用量為絕干紙漿重量的2. 5%、氧氣壓力1. 4MPa、MgS04用量為絕干紙漿重量的0. 3%、氧脫木素漿料濃度11%、溫度95°C、時間70 min ;氧脫木素后漿料經DtlEopD1 漂白,Dtl段工藝條件為用量為絕干紙漿重量的1. 0%,漂白漿濃10%,時間80min,溫度 70°C,用硫酸調節使漂白終點pH值為2. 5 ;Eqp段的工藝條件為=NaOH用量為絕干紙漿重量的1. 0%,H2O2用量為絕干紙漿重量的1. 0%,O2壓力1. 2MPa,漂白漿濃10%,時間75min,溫度 80°C,漂白終點pH值12 段的工藝條件為用量為絕干紙漿重量的0. 7%,漂白漿濃 10%,時間90min,溫度75°C,用硫酸調節使漂白終點pH值為3. 5。上述實施例的部分過程及結果測試數據如下
1 式項目實施例1實施例2 I實施例3 I實施例4實施例權利要求
1.一種桉木溶解漿,其特征在于由桉木木片經蒸汽預水解至P-因子為300 800、硫酸鹽法蒸煮、氧脫木素、D0EopD1漂白而制得,白度不低于88%、甲種纖維素不低于 94. 5%、多戊糖不高于3. 0%、動力粘度值為9 25mPa. s、灰分不高于0. 1%、鐵含量不高于 15mg · kg 1O
2.一種如權利要求1所述桉木溶解漿的生產方法,其特征在于,包括以下步驟(1)桉木木片裝入蒸煮鍋內,木片經過蒸汽預水解,蒸汽預水解P-因子為300 800;(2)經步驟(1)作業后的木片在蒸煮鍋中,充入135 145°C的蒸煮液,中和預水解產生的酸性物質并對木片進行初級蒸煮,本步驟使用的蒸煮液硫化度為15% 30%、以氧化鈉計算的有效堿用量為絕干木片重量的6% 10% ;(3)利用145 170°C的蒸煮液將步驟( 加入的蒸煮液置換入至少一個黑液槽中, 本步驟使用的蒸煮液硫化度為15% 30%、以氧化鈉計算的有效堿用量為絕干木片重量的 8% 11% ;(4)將步驟C3)加入蒸煮鍋中的蒸煮液加熱升溫,達到160 170°C溫度后,停止升溫進入保溫階段,待H因子達到500 1000時,完成本步驟;(5)將步驟(4)所得漿料,用洗漿過濾黑液將步驟C3)加入蒸煮鍋內的蒸煮液置換入至少一個黑液槽中,使蒸煮鍋內的漿料溫度低于100°C ;(6)將步驟( 所得漿料,送入噴放鍋內,經黑液提取、篩選制得桉木預水解本色漿;(7)步驟(6)所得桉木預水解本色漿經氧脫木素后,進行DtlEopD1漂白;(8)漂白后漿料進行洗滌干燥處理成桉木溶解漿。
3.根據權利要求2所述桉木溶解漿的生產方法,其特征在于步驟(1)所述蒸汽預水解的工藝條件為桉木木片裝鍋后用蒸汽在25 40 min升溫至160 175°C,在160 175°C保溫至P-因子達到300 800。
4.根據權利要求2所述桉木溶解漿的生產方法,其特征在于步驟C3)所述蒸煮液置換入至少一個黑液槽中為低于100°C的蒸煮液進入第一黑液槽,不低于100°C的蒸煮液進入第二黑液槽。
5.根據權利要求2所述桉木溶解漿的生產方法,其特征在于步驟( 所述蒸煮液置換入至少一個黑液槽中為不低于160°C的進入第三黑液槽、140 160°C的進入第四黑液槽、低于140°C的進入第五黑液槽或所述第二黑液槽。
6.根據權利要求2所述桉木溶解漿的生產方法,其特征在于步驟( 所述135 1450C的蒸煮液為第二黑液槽和/或第五黑液槽內的黑液與堿液的混合液,所述堿液為商品堿或堿回收過程中得到的苛化堿。
7.根據權利要求2所述桉木溶解漿的生產方法,其特征在于步驟C3)所述145 170°C的蒸煮液為第三黑液槽和/或第四黑液槽內的黑液與堿液的混合液,所述堿液為商品堿或堿回收過程中得到的苛化堿。
8.根據權利要求2所述桉木溶解漿的生產方法,其特征在于步驟(7)所述氧脫木素的工藝條件為NaOH用量為絕干紙漿重量的1. 0% 3. 5%、氧氣壓力1. 0 1. 5 MPa、MgS04 用量為絕干紙漿重量的0. 1% 0. 5%、氧脫木素漿料濃度8% 12%、溫度80 100°C、時間 30 90 min。
9.根據權利要求2所述桉木溶解漿的生產方法,其特征在于步驟(7)所述DciEopDJM白,Dtl段的工藝條件為用量為絕干紙漿重量的0. 5% 1. 5%,漂白漿濃8% 12%,時間30 120min,溫度60 95°C,用硫酸調節使漂白終點pH值彡2. 6 ;Eqp段的工藝條件為 NaOH用量為絕干紙漿重量的0. 5% 2. 5%,H2O2用量為絕干紙漿重量的0. 5% 1. 5%,O2壓力1. (Tl. 5MPa,漂白漿濃8% 12%,時間60 90min,溫度75 95°C,漂白終點pH值不低于11 段的工藝條件為用量為絕干紙漿重量的0. 2% 1%,漂白漿濃8% 12%,時間60 150min,溫度60 95°C,用硫酸調節使漂白終點pH值為3. 0 5. 5。
全文摘要
一種桉木溶解漿及其生產方法,該桉木溶解漿由桉木木片經蒸汽預水解、硫酸鹽法蒸煮、氧脫木素、D0EoPD1漂白而制得,白度不低于88%、甲種纖維素不低于94.5%、多戊糖不高于3.0%、動力粘度值為9~25mPa.s、灰分不高于0.1%、鐵含量不高于15mg·kg-1。所述桉木溶解漿的生產方法包括以下步驟桉木木片經過蒸汽預水解,蒸汽預水解P-因子為300~800;桉木木片蒸汽預水解后進行硫酸鹽法蒸煮制漿;桉木化學漿經氧脫木素后,進行D0EoPD1漂白;漂白后漿料進行洗滌干燥處理成桉木溶解漿。
文檔編號D21C3/02GK102493256SQ20111040308
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月7日 優先權日2011年12月7日
發明者萬政, 黨佩, 周萬勇, 周鯤鵬, 徐應盛, 徐遠梅, 藍家良, 馬樂凡, 黃百文 申請人:湖南駿泰漿紙有限責任公司, 長沙理工大學